Hệ cơ quan nào thực hiện nhiệm vụ vận chuyển và phân phối các chất trong cơ thể động vật? Nêu tên những cơ quan chính cấu tạo nên hệ cơ quan đó ở người.
Hệ tuần hoàn là hệ cơ quan thực hiện nhiệm vụ vận chuyển và phân phối các chất trong cơ thể động vật. Hệ này bao gồm các thành phần chính là tim, mạch máu và máu. Tim là cơ quan trung tâm của hệ tuần hoàn, có chức năng bơm máu đi khắp cơ thể. Mạch máu gồm ba loại chính: động mạch, tĩnh mạch và mao mạch, giúp dẫn máu từ tim đến các cơ quan và ngược lại. Máu mang theo các chất cần thiết như oxy, chất dinh dưỡng và các sản phẩm chuyển hóa của tế bào. Ở người, các cơ quan chính cấu tạo nên hệ tuần hoàn bao gồm tim, các mạch máu lớn và các mạch máu nhỏ (động mạch, tĩnh mạch, mao mạch), cùng với máu lưu thông trong hệ thống này.
Giải Câu hỏi 1 trang 51 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD
Quan sát hình 8.1 phân biệt hệ tuần hoàn hở và hệ tuần hoàn kín bằng cách điền thông tin theo mẫu bảng 8.1.
Hệ tuần hoàn hở và hệ tuần hoàn kín đều là những kiểu hệ tuần hoàn của động vật, tuy nhiên chúng có một số điểm khác biệt cơ bản.
Hệ tuần hoàn hở: Trong hệ tuần hoàn hở, máu không luôn luôn lưu thông trong mạch máu mà đôi khi tràn ra khỏi mạch và đi vào các khoang tế bào, nơi mà các tế bào trực tiếp tiếp xúc với máu. Loại hệ tuần hoàn này thường gặp ở các động vật chân đốt như côn trùng.
Hệ tuần hoàn kín: Trong hệ tuần hoàn kín, máu luôn luôn chảy trong các mạch máu, được chia thành các mạch lớn và mạch nhỏ. Máu không ra khỏi mạch và tuần hoàn trong một hệ thống kín. Hệ tuần hoàn kín giúp máu vận chuyển hiệu quả hơn và tạo điều kiện cho các tế bào trong cơ thể được cung cấp đầy đủ oxy và chất dinh dưỡng. Hệ tuần hoàn kín thường gặp ở các động vật có xương sống, bao gồm con người.
Giải Câu hỏi 2 trang 51 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD
Quan sát hình 8.2, phân biệt hệ tuần hoàn đơn và hệ tuần hoàn kép về số vòng tuần hoàn và đường đi của máu.
Hệ tuần hoàn đơn: Trong hệ tuần hoàn đơn, máu chỉ đi qua tim một lần trong mỗi chu kỳ tuần hoàn. Hệ tuần hoàn này có ở các động vật như cá. Máu sau khi nhận oxy từ mang sẽ được bơm đến các cơ quan trong cơ thể, sau đó trở lại tim mà không đi qua tim lần thứ hai.
Hệ tuần hoàn kép: Hệ tuần hoàn kép có ở các động vật như lưỡng cư, bò sát, chim và động vật có vú. Trong hệ này, máu đi qua tim hai lần trong mỗi chu kỳ tuần hoàn. Đầu tiên, máu không giàu oxy được bơm từ tim vào phổi để nhận oxy. Sau đó, máu giàu oxy được đưa từ tim đến các cơ quan khác trong cơ thể. Sự phân chia này giúp tuần hoàn máu hiệu quả hơn và duy trì mức oxy cao cho cơ thể.
Giải Câu hỏi 3 trang 52 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD
Quan sát hình 8.3:
a. Nêu sự khác nhau về độ dày của thành tâm nhĩ so với thành tâm thất, thành tâm thất trái so với thành tâm thất phải. Đặc điểm này có ý nghĩa gì đối với hoạt động bơm máu của tim?
b. Nêu vai trò của các van tim.
a. Sự khác biệt về độ dày của thành tâm nhĩ và tâm thất: Thành tâm thất dày hơn thành tâm nhĩ vì tâm thất phải và trái phải thực hiện công việc bơm máu ra ngoài cơ thể, đòi hỏi lực mạnh hơn. Cụ thể, thành tâm thất trái dày hơn thành tâm thất phải vì nó phải bơm máu đến toàn bộ cơ thể, trong khi tâm thất phải chỉ bơm máu đến phổi.
Ý nghĩa: Độ dày của thành tâm thất giúp tạo ra lực cần thiết để máu có thể di chuyển xa và với áp lực đủ mạnh. Đặc biệt, tâm thất trái cần có thành dày để có thể bơm máu đến tất cả các bộ phận trong cơ thể, còn tâm thất phải chỉ cần bơm máu tới phổi, nên không cần có thành dày như vậy.
b. Vai trò của các van tim: Các van tim có chức năng điều hòa dòng máu trong tim, đảm bảo máu chỉ chảy theo một hướng nhất định. Van ba lá và van hai lá ngăn cản máu chảy ngược từ tâm thất về tâm nhĩ, trong khi van động mạch chủ và van động mạch phổi ngăn máu chảy ngược từ động mạch vào tâm thất.
Giải Câu hỏi 4 trang 52 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD
Quan sát hình 8.4 và cho biết một chu kỳ tim có những pha (giai đoạn) nào? Thời gian của mỗi pha là bao nhiêu?
Một chu kỳ tim bao gồm ba pha chính:
Pha co tâm nhĩ: Trong pha này, các tâm nhĩ co lại, đẩy máu vào các tâm thất. Thời gian của pha này rất ngắn.
Pha co tâm thất: Tâm thất co lại, đẩy máu vào động mạch chủ và động mạch phổi. Thời gian pha này dài hơn pha co tâm nhĩ.
Pha nghỉ: Cả tâm nhĩ và tâm thất đều thư giãn, máu từ các tĩnh mạch trở về tim và làm đầy các buồng tim. Pha nghỉ có thời gian dài nhất, đảm bảo tim có đủ thời gian để đổ đầy máu trước khi bắt đầu chu kỳ mới.
Luyện tập 1 trang 53 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD
Quá trình vận chuyển máu trong buồng tim ở mỗi pha diễn ra như thế nào?
Trong pha co tâm nhĩ, khi các tâm nhĩ co lại, máu từ các tĩnh mạch được đẩy vào trong tâm thất. Sau đó, trong pha co tâm thất, các tâm thất co lại, tạo ra áp lực đẩy máu từ tâm thất vào động mạch chủ và động mạch phổi. Cuối cùng, trong pha nghỉ, tim thư giãn, máu từ các tĩnh mạch lớn như tĩnh mạch chủ và tĩnh mạch phổi chảy vào buồng tim, làm đầy các tâm nhĩ và tâm thất để chuẩn bị cho chu kỳ tiếp theo.
Giải Câu hỏi 5 trang 53 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD
Quan sát hình 8.6, nêu đặc điểm khác nhau về cấu tạo của các mạch máu. Những đặc điểm cấu tạo đó phù hợp với chức năng của chúng như thế nào?
Động mạch có thành dày và đàn hồi, giúp chịu được áp lực cao khi máu được bơm từ tim. Cấu tạo này giúp động mạch chịu đựng sức ép từ quá trình co bóp của tim và duy trì dòng máu ổn định.
Tĩnh mạch có thành mỏng hơn và không đàn hồi như động mạch, nhưng có van để ngăn máu chảy ngược. Điều này giúp máu chảy theo một hướng duy nhất từ các cơ quan trở về tim.
Mao mạch có thành rất mỏng, chỉ một lớp tế bào, để cho phép sự trao đổi chất giữa máu và các tế bào trong cơ thể diễn ra dễ dàng. Cấu trúc mỏng này là yếu tố then chốt trong việc cung cấp oxy và dưỡng chất đến tế bào và thu nhận các sản phẩm thải.
Giải Câu hỏi 6 trang 54 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD
Quan sát hình 8.7 và cho biết sự khác biệt về tổng diện tích mặt cắt ngang, huyết áp, vận tốc máu ở động mạch, mao mạch và tĩnh mạch.
Động mạch có diện tích mặt cắt ngang nhỏ, huyết áp cao và vận tốc máu nhanh. Điều này là do động mạch phải chịu áp lực lớn từ sự co bóp của tim và đẩy máu đi khắp cơ thể.
Mao mạch có diện tích mặt cắt ngang rất lớn, huyết áp thấp và vận tốc máu chậm. Đây là nơi máu trao đổi chất với các tế bào, vì vậy việc có diện tích mặt cắt ngang lớn giúp máu lưu thông chậm, tạo điều kiện cho sự trao đổi này.
Tĩnh mạch có diện tích mặt cắt ngang lớn hơn động mạch, huyết áp thấp và vận tốc máu chậm hơn so với động mạch. Do tĩnh mạch không phải chịu áp lực lớn và có van ngăn máu chảy ngược, máu chảy trở lại tim với tốc độ thấp.
Luyện tập 2 trang 54 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD
Tại sao giá trị huyết áp ở tĩnh mạch lại nhỏ hơn ở động mạch?
Huyết áp ở tĩnh mạch thấp hơn so với động mạch vì tĩnh mạch không phải chịu sự co bóp mạnh mẽ của tim. Mặt khác, tĩnh mạch có van giúp duy trì dòng máu một chiều về tim, nhưng không tạo ra áp lực mạnh như động mạch.
Luyện tập 3 trang 54 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD
Vận tốc máu chảy chậm có ý nghĩa như thế nào đối với chức năng của mao mạch?
Vận tốc máu chảy chậm trong mao mạch là rất quan trọng đối với chức năng trao đổi chất của chúng. Mao mạch có diện tích mặt cắt ngang lớn, do đó, mặc dù dòng máu chảy chậm, nhưng quá trình trao đổi chất giữa máu và các tế bào trong cơ thể diễn ra hiệu quả hơn. Khi máu chảy chậm qua mao mạch, các chất dinh dưỡng như oxy và glucose có đủ thời gian để khuếch tán ra ngoài máu vào các tế bào, đồng thời các sản phẩm thải như CO2 và urea có thể khuếch tán từ tế bào vào máu để vận chuyển đến các cơ quan thải bỏ. Nếu máu chảy nhanh hơn trong mao mạch, quá trình trao đổi chất này sẽ không hiệu quả vì máu không có đủ thời gian để tiếp xúc với các tế bào và trao đổi các chất cần thiết.
Giải Câu hỏi 7 trang 55 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD
Quan sát hình 8.8 và cho biết trung khu điều hòa tim mạch nằm ở đâu? Trung khu điều hòa tim mạch tiếp nhận xung thần kinh từ những thụ thể nào?
Trung khu điều hòa tim mạch nằm ở hành não, cụ thể là ở trung khu tim mạch trong khu vực hành tủy não. Trung khu này có nhiệm vụ điều khiển các hoạt động của tim và huyết áp thông qua việc nhận tín hiệu từ các thụ thể cảm nhận huyết áp và các thông tin từ các bộ phận khác của cơ thể. Trung khu điều hòa tim mạch tiếp nhận xung thần kinh từ các thụ thể nằm ở động mạch chủ và các tĩnh mạch lớn (thụ thể Baroreceptor), chúng có nhiệm vụ cảm nhận sự thay đổi huyết áp. Ngoài ra, trung khu này còn nhận tín hiệu từ các thụ thể hoá học (chemoreceptors) ở các mạch máu lớn và trong não, cảm nhận nồng độ oxy, CO2 và pH trong máu. Căn cứ vào các tín hiệu này, trung khu điều hòa tim mạch sẽ điều chỉnh nhịp tim, huyết áp và lượng máu lưu thông để đáp ứng các nhu cầu của cơ thể.
Luyện tập 4 trang 55 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD
So với trạng thái thư giãn, nghỉ ngơi thì khi hoạt động thể thao có sự thay đổi như thế nào về nhịp tim, huyết áp, lượng máu đến cơ quan tiêu hóa và lượng máu đến cơ xương? Giải thích.
Khi cơ thể chuyển từ trạng thái nghỉ ngơi sang hoạt động thể thao, một loạt các thay đổi xảy ra trong hệ tuần hoàn để cung cấp năng lượng cho cơ bắp và duy trì sự trao đổi chất.
Nhịp tim: Khi tham gia hoạt động thể thao, nhịp tim tăng lên để cung cấp nhiều máu hơn cho các cơ bắp đang hoạt động. Tim phải bơm máu nhanh hơn để cung cấp đủ oxy và dưỡng chất cho cơ thể trong suốt quá trình vận động.
Huyết áp: Huyết áp cũng tăng trong khi hoạt động thể thao, đặc biệt là huyết áp tâm thu (huyết áp lúc tim co bóp). Điều này giúp đảm bảo máu được bơm mạnh mẽ đến các cơ bắp, hỗ trợ quá trình co bóp của cơ.
Lượng máu đến cơ quan tiêu hóa: Trong khi cơ thể hoạt động thể thao, máu sẽ được phân phối nhiều hơn đến cơ bắp và hệ tuần hoàn, do đó lượng máu đến cơ quan tiêu hóa giảm xuống. Quá trình tiêu hóa không phải là ưu tiên trong thời gian hoạt động thể thao, do đó cơ thể sẽ giảm bớt việc cung cấp máu cho hệ tiêu hóa.
Lượng máu đến cơ xương: Lượng máu đến cơ xương tăng lên khi cơ thể hoạt động thể thao. Cơ bắp cần oxy và năng lượng để thực hiện các cử động, và do đó các mạch máu dẫn máu đến cơ xương được mở rộng và máu được bơm mạnh hơn.
Luyện tập 5 trang 56 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD
Giải thích cơ sở khoa học của quy định người đã uống rượu, bia thì không được điều khiển phương tiện giao thông.
Sau khi uống rượu hoặc bia, các chất cồn sẽ ảnh hưởng đến hệ thần kinh trung ương, đặc biệt là bộ phận điều khiển phản xạ và khả năng tập trung. Rượu và bia làm giảm khả năng đánh giá tình huống, làm chậm các phản ứng, và ảnh hưởng đến khả năng điều khiển các cơ bắp, đặc biệt là khả năng điều khiển phương tiện giao thông. Điều này có thể dẫn đến các tai nạn giao thông do người lái không phản ứng kịp thời trước các tình huống nguy hiểm hoặc mất kiểm soát với tốc độ và khả năng lái xe. Hơn nữa, rượu bia làm giảm độ chính xác của cảm giác thị giác và thính giác, khiến người lái không thể nhận diện các dấu hiệu cảnh báo hoặc các phương tiện giao thông khác một cách nhanh chóng. Do đó, việc điều khiển phương tiện giao thông khi đã uống rượu bia là rất nguy hiểm và có thể gây tai nạn nghiêm trọng.
Vận dụng trang 60 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD
Tại sao các vận động viên điền kinh sau khi thi đấu về tới đích vẫn phải tiếp tục hoạt động nhẹ nhàng cho tới khi nhịp tim đạt mức bình thường?
Sau khi hoàn thành một cuộc thi đấu cường độ cao, các vận động viên điền kinh cần phải tiếp tục hoạt động nhẹ nhàng để giúp cơ thể dần dần trở về trạng thái bình thường. Việc này giúp điều chỉnh nhịp tim và huyết áp về mức ổn định. Khi cơ thể vận động mạnh, nhịp tim và huyết áp sẽ tăng lên để đáp ứng nhu cầu cung cấp oxy và dưỡng chất cho cơ bắp. Nếu vận động viên dừng đột ngột, các mạch máu và tim có thể gặp khó khăn trong việc giảm tốc độ bơm máu, dẫn đến tình trạng chóng mặt, mệt mỏi hoặc thậm chí là ngất xỉu. Do đó, việc tiếp tục vận động nhẹ giúp cơ thể từ từ giảm nhịp tim và huyết áp, đồng thời giúp cơ bắp loại bỏ các sản phẩm thải của quá trình chuyển hóa như axit lactic, làm giảm nguy cơ chuột rút và phục hồi nhanh hơn.
